三维运动声阵列对双点声源角跟踪指向性能研究

刘亚雷，顾晓辉

(南京理工大学智能弹药技术国防重点学科重点实验室，江苏 南京210094)

0 引言

运动声阵列角跟踪系统一般是由声传感器、阵列载体、末端制导控制等部分组成，通过运载工具将声阵列投放到探测目标的区域内，其一般可与飞行器、弹体或智能子弹药组成声探测系统。运动声阵列角跟踪技术也就是利用声目标在运动过程中本身的声波辐射，通过目标机动检测器及滤波算法来估计运动目标方位信息，再利用这些随时间变化的方位信息序列来估计出目标运动参数(速度、方向、距离)的技术，因此从跟踪本质上来说，运动声阵列跟踪技术是纯方位目标跟踪技术的一种［1］。运动声阵列在许多领域尤其是在军事领域中具有广泛的应用［2－4］，如美国陆军生产的一种灵巧弹药——智能子弹药就是应用运动声阵列实现对二维声目标进行定向跟踪，以及其在智能雷上的应用等。

未来战场是多种声源并存，除目标信号以外的所有声信号都为干扰信号，特别是有些干扰源的干扰信号与目标信号产生机理相同，声特性也十分相似，如:T59 主战坦克车速度在30～40 km/h 时声信号的功率谱主要能量集中在1 000 Hz 以下，为中低频率连续谱;一般汽车在速度为35 km/h 时基频一般在50～100 Hz 以内，汽车噪声信号与坦克和装甲车声信号有较多相似之处，特别是大型卡车;7.62 mm机枪的噪声信号为宽带信号，在带宽内能量分布均匀，半自动步枪在1 000 Hz 内能量比其他频带范围内的要高，且它的峰值频率一般在250～1 000 Hz范围内;火炮的噪声也为一宽带信号，信号在1 000 Hz内能量值较高，噪声峰值频率一般在80～500 Hz 范围内［5］。……